电磁场和电磁波（杨儒贵第一版）课后思考题答案解析.doc

《电磁场和电磁波》是理解电磁现象的关键教材，由杨儒贵编著的第一版提供了深入浅出的解析。以下是对课后思考题答案的详细解释： 2-1 电场强度是描述电场力作用的物理量，表示为 E，它定义为电场对单位正电荷的作用力。电场线是一种直观的表示方法，曲线上每一点的切线方向代表该点电场强度的方向，电场线的密集程度则表示电场强度的大小。 2-2 电位是衡量电场力做功能力的标量，用 V 表示。电位的物理意义是，单位正电荷从电场中某点移动到无穷远处的过程中，电场力所做的功。电位差等于电场力做的功除以电荷量。 2-3 等位面是电位相等的曲面，在这些面上任意两点间移动电荷，电场力不做功。 2-5 电流是电荷的定向移动，单位时间内通过某一截面的电荷量称为电流 I。电流密度 J 是矢量，表示单位时间垂直穿过单位面积的电荷量，其方向与正电荷的运动方向一致。 2-10 运动电荷在恒定磁场中受到的力与速度垂直，只能改变运动方向，不改变能量。电流元受力与磁感应强度 B 的方向有关，只有当两者垂直时，受力最大。小电流环受到的力矩与磁感应强度和环的磁矩方向有关，与电流元类似。 2-11 安培环路定理说明恒定磁场的磁感应强度沿闭合曲线的线积分等于该曲线围成的电流与真空磁导率的乘积。磁通连续性原理表明磁场线是闭合的，没有起点和终点。 2-12 感应电动势是在磁场变化时，导体中产生的电动势，它等于线圈中磁通量的变化率。感应磁通又称为反磁通，其方向总是与原磁通变化趋势相反，阻碍磁通变化。 2-13 电磁感应定律（法拉第电磁感应定律）指出，变化的磁场会产生电动势，反之亦然，揭示了电磁场的相互转换。 3-1 静电场方程包括积分形式和微分形式，前者表示电荷分布与电场强度的关系，后者描述电场强度的散度和旋度。这些方程揭示了电场的基本性质。 3-2 通过高斯定理和库仑定律，可以计算已知电荷分布的电场强度。 3-3 当电场与介质相互作用时，介质会因电场作用发生极化，形成极化电荷。 3-7 静电场的边界条件涉及电场强度和电通密度的分量，例如，在导体与介质、介质与介质的边界上，电场的切向分量和电通密度的法向分量都有特定的连续性要求。 3-8 导体内部电场为零，自由电荷只能分布在导体表面。 3-9 静电平衡状态下的导体是等位体，内部电位恒定。 3-10 电容是衡量电容器储存电能能力的物理量，多导体间的电容可通过电容器排列方式和介质性质来计算。 3-11 静电场的能量可以通过电场力做功来计算，点电荷的能量取决于其电量、电位差以及引入过程中的功。 这些知识点构成了电磁学的基础，涵盖了电场、磁场、电磁感应以及电容器和能量等核心概念。理解并掌握这些内容对于学习电磁学至关重要。